Как упражнения могут привести к лучшему состоянию мозга и здравию

Столько последнее время валится информации на тему взаимосвязи физической активности, даже, точнее говоря, специфической физической активности с состоянием мозговой деятельности, когнитивными функциями, что захотелось поделиться.

Итак, статья в New York Times «How Exercise Could Lead to a Better Brain».

Для тех, кому легче читать по-русски, я перевела:

Ценность игр, связанных с тренировкой ума, может быть гипотетической — так отвечает на вопрос, как сделать себя умнее, в своей статье Dan Hurley, но есть другой, легкий в достижении, научно доказанный путь сделать себя умнее. Ходите пешком или плавайте. За более, чем десять лет, специалисты в нейронауках и психофизиологи накопили фактические доказательства существенной связи между физическими упражнениями и мыслительными (интеллектуальными) способностями. Но самые последние результаты исследований проясняют, что это не просто какая-то связь, а явная взаимосвязь. Используя усложненные технологии для проверки работы отдельных нейронов – и для наращивания мозгового вещества – ученые в последние несколько месяцев открыли, что физические упражнения, по-видимому, строят мозг, который сопротивляется физическому уменьшению и увеличивает когнитивную гибкость. Упражнения, как предлагают считать последние данные нейронаук, делают больше для поддержки (стимуляции) мышления, чем делает само мышление.

Самые убедительные доказательства приходят из нескольких новых исследований лабораторных животных, живущих в наполненных, стимулирующих клетках. Давно известно, что так называемые «обогащенные» среды – дома, наполненные игрушками и увлекательными, оригинальными задачами – приводят к улучшению мыслительных способностей лабораторных животных. В большинстве случаев такие средовые обогащения включают и «беличье» колесо, потому что мыши и крысы вообще любят бегать. 

Так было до недавнего времени, когда было проведено небольшое исследование для выяснения отдельных эффектов бега и игр с новыми игрушками или другими увлекательными для ума занятиями, которые не увеличивают частоту сердечных сокращений.

Таким образом, в прошлом году команда исследователей под руководством Justin S.Rhodes, профессором психологии в Beckman Institute for Advanced Science and Technology в Университете Иллинойса, объединила мышей в четыре группы и посадила их в четыре типа различных условий жизни. 

Одна группа жила в мире чувственного и вкусового изобилия, обедая лесными орешками, фруктами и сыром, иногда их пищу посыпали корицей, всю ее омывали по-разному пахнущей водой. Их «постели» были с разноцветными пластиковыми куполоами, занимающими угол клетки. Мячики неоновых цветов, пластиковые тоннели, кубики для обгрызания, зеркала и качели наполняли разные части клетки. 

Группа 2 имела доступ ко всем тем же удовольствиям плюс у них было маленькое дискообразное «беличье» колесо (колесо для бега). 

В клетке третьей группы не было никаких украшений и развлечений, и эти мыши получали стандартную, простую еду. 

И дома четвертой группы содержали колеса для бега, но больше ни одной игрушки или удовольствия (развлечения).

Все животные прошли серии когнитивных тестов в начале исследования и у них была взята инъекция мозгового вещества, позволяющая ученым отслеживать изменения в их мозговых структурах. Затем они бегали, играли или если их среда была обедненной, валялись в своих клетках в течение нескольких месяцев.

После этого команда Rhodes’а поместила мышей снова в серию тех же когнитивных тестов и проверила состояние мозговых тканей. Оказалось, что игрушки и вкусы, независимо от вида стимуляции, не улучшали мозг животных.

«Только одна вещь имеет значение», — сказал Rhodes, — «и это то, было ли у них беговое колесо». У животных, которые тренировались, неважно, имели они другие занятия в клетках или нет, был более здоровый мозг, и они показали значительно лучшие результаты в когнитивных тестах, чем другие мыши. 

Животные, которые не бегали, каким бы обогащенным их мир ни был, не улучшили свои результаты по мыслительным способностям в сложных, продолжительных исследованиях, которые проводила команда Rhodes’а. «Им нравятся игрушки», — сказал Rhodes, и мыши редко сидели в пустых, тихих участках их клеток. Но несмотря на то, что они тоже тренировались, они не становились умнее.

Почему физические упражнения формируют мыслительные способности так, как мышление не может? Мозг, как все мускулы и органы, — это ткань, и ее функция ухудшается при низком уровне использования и с возрастом. Начиная со второй половины нашего третьего десятилетия, большинство из нас теряет ежегодно около 1 процента от объема гиппокампа, ключевой части мозга, связанной с памятью и определенными видами обучения.

Упражнения при этом, думается, замедляют или поворачивают вспять физическое увядание мозга, как это происходит и с мышцами. Хотя ученые думали до последнего времени, что люди были рождены с определенным количеством нервных клеток и что невозможно сгенерировать еще, сейчас они знают больше. В 1990-х годах, используя технику маркирования клеток новорожденных клеток, исследователи определили с помощью вскрытий, что взрослый человеческий мозг содержит несколько новых нейронов. Новые клетки были особенно распространены в гиппокампе, показывая, что нейрогенез – или создание новых клеток мозга – сначала происходил здесь. Даже более воодушевляюще, ученые обнаружили, что физические упражнения запускают нейрогенез. Мыши и крысы, которые бегали в течение нескольких недель, в целом имели в два раза больше новых нейронов в их гиппокампах, чем малоподвижные животные. Их мозг, как и другие мускулы, «набирал вес».

Но это был неописуемый эффект — физические упражнения имели преимущества в функционировании вновь сформировавшихся нейронов — это было наиболее потрясающим. Мозговые клетки могут улучшить интеллект, только если они присоединяются к существующей работе нейронных сетей, а многие не делают этого, вместо этого создавая лишь бесцельное дребезжание около себя в мозге долгое время до самой смерти.

Единственный путь встроить нейроны в нейронные сети, однако, — это чему-то учиться. В исследовании 2007 года новые мозговые клетки мышей создавали петли в нейронных сетях этих животных, если мыши учились ориентироваться в водном лабиринте, это задание было когнитивно, а не физически трудным. Но эти мозговые клетки были очень ограничены в том, что они могли делать. Когда после исследователи изучали мозговую активность, они обнаружили, что новые связавшиеся, переплетенные клетки загорались (активизировались), только когда животные снова ориентировались в лабиринте, а не в то время, когда они практиковались в других когнитивных заданиях. Навыки, записанные в этих клетках, не переносились на другие виды мышления грызунов.

С другой стороны, физические упражнения, похоже, делают нейроны подвижными. Когда исследователи в отдельном исследовании заставляли мышей бегать, мозг этих животных с готовностью связывал много новых нейронов в нейронные сети. Но эти нейроны не активизировались позже только во время бега. Они также загорались (ученые научились реально окрашивать нейроны радиоизотопами и видеть их), когда животные применяли когнитивные навыки, такие как исследование незнакомой окружающей среды. У мышей бег, в отличие от обучения, создавал мозговые клетки, которые могут быть многозадачными.

Как именно упражнения переделывают умственные способности на молекулярном уровне пока полностью не ясно, но исследование предполагает, что упражнения помогают увеличиваться чему-то, называемому нейротрофическим фактором головного мозга (brain-derived neurotropic factor) или BDNF, — это вещество, усиливающее клетки и аксоны, защищает соединения между нейронами и вызывает нейрогенез. Ученые не могут напрямую изучить подобные эффекты на мозге человека, но они обнаружили, что после тренировок у большинства людей повышается уровень BDNF в их крови.

Мало, кто из исследователей думает, что большее количество BDNF объясняет все мозговые изменения, связанные с физическими упражнениями. Полный процесс почти обязательно вовлекает множественные сложные биохимические и генетические каскады реакций. Последнее исследование мозга пожилых мышей, например, нашло 117 генов, которые экспрессировались (проявлялись) по-разному в мозге животных, начавших программу по бегу, в сравнении с теми, которые оставались малоподвижными, и ученые смотрели только на маленькую порцию из множества генов, которые могли бы различно экспрессироваться в мозге из-за упражнений.

Какой же тип упражнений производит эти желанные эффекты – это другой неотвеченный и интригующий вопрос для изучения. «Не ясно, должна ли активность быть упражнениями на выносливость», — сказал психолог и специалист в нейронауках Arthur F. Kramer, директор Beckman Institute в Университете Иллинойса и выдающийся эксперт в области упражнений и мозга. Ограниченное количество исследований за несколько прошедших лет обнаружили когнитивные преимущества среди пожилых людей, которые занимались тяжелой атлетикой (поднимали различные веса) в течение года и не занимались другими упражнениями. Но большая часть исследований в настоящий момент и все эксперименты на животных включают бег и другие аэробные нагрузки.

Какой бы ни была активность, из большинства последних научных исследований возникла мысль, что упражнения не должны быть изнуряющими, чтобы они были эффективными для мозга. Когда группе из 120 пожилых мужчин и женщин предписали программу по ходьбе пешком и растяжкам для большого исследования в 2011 году, у тех, кто ходил пешком, к концу исследования, через год, вырос размер гиппокампа. В то время, как те, кто занимался растяжками, потеряли в его объеме в соответствии с нормальной атрофией. Кроме того, занимавшиеся ходьбой показали более высокие результаты по уровню BDNF в их крови, чем группа по растяжке, а также они лучше прошли когнитивные тесты.

В результате, исследователи делают вывод, что те, кто ходил пешком, восстановили в молодости своего гиппокампа 2 года и более. 65-летние достигли уровня 63-летних просто благодаря ходьбе, что является вдохновляющей новостью для каждого, кто волновался, что все мы столкнемся в наши поздние годы с жизнью медленного (или не очень медленного) мыслительного ухудшения.

Автор: Gretchen Reynolds

Перевод: Татьяна Шередеко

anima.pro

Физкультура

Обещала рассказать про спорт как про самое эффективное из самых простых средств для восстановления личности: и съеденной, и просто истощенной, и надломленной. Кстати, я очень прошу не смешивать съедение и другие проблемы личности. Быть в энергетическом минусе человек может от разных вещей, и, если за каждым плохим состоянием видеть фигуру каннибала, это будет то же самое, что обвинять во всех проблемах президента, то есть никакого практического смысла для поиска и устранения причин.

Спорт хорош тем, что он доступен. Это средство, которое помогает накопить ресурс с нуля. Все остальные способы накопления ресурсов вписываются в принцип «деньги к деньгам» или «не было ума и не будет», то есть для их накопления уже нужны какие-то ресурсы. Когда ресурсов много, увеличивать их становится просто, когда ресурсов мало, они не растут, поскольку в их банк нечего вкладывать. Когда ресурсы совсем на нуле, то есть человек находится в очень плохом состоянии, недоступным кажется даже спорт: на него просто нет сил. 

Однако, даже в этой плачевной ситуации спорт имеет преимущество перед другими средствами. Для подключения двигательных центров достаточно любого движения, самого символического, и дальше активность уже может расти. Двигательная энергия способна аккумулироваться, вот почему довольно быстро можно раскачать себя с неподвижного режима в подвижный и дальше ваш аккумулятор будет работать за вас. Он будет сам выносить вас из дома и заставлять двигаться, а вы будете просто собирать урожай эндорфинов, образно говоря. То есть получать не только энергию, но и кайф.

Представьте себе человека в плохом состоянии с нулевым двигательным ресурсом, то есть без сил. Он не хочет двигаться, он хочет сидеть на одном месте и бесконечно муссировать свою проблему, на которой и сломался. На это уходят те капли энергии, которую вырабатывает его нервная система. Он может отвлечься от проблемы и уйти с головой в компьютерную игру. Тогда его энергия пойдет на это, а, вернувшись к реальности, он почувствует себя еще хуже или так же, если хуже уже некуда. 

От мыслей пойти и погулять, а тем более пойти и побегать, он приходит в тоску. Это значит потратить последние капли энергии на скучное изнурительное занятие, которое не принесет ни решения проблемы, ни удовольствия, то есть человек будет вынужден нагружать свое тело, когда психика уже перегружена. 

Конечно такой вариант пугает ослабленного человека, поэтому он выбирает неподвижность. Так, как ему кажется, он экономит силы и облегчает свое состояние. Но это неверно.

Однажды я слышала рассказ Бехтеревой, руководителя Института мозга, внучки великого Бехтерева, уничтоженные труды которого могли бы пролить свет на многие тайны психики. Бехтерева рассказывала, как лично ей стала наглядно очевидна связь двигательных и эмоциональных центров мозга, причем именно тех эмоциональных центров, которые отвечают за любовь. 

У нее была пациентка, которой она делала стимуляцию двигательных центров мозга, леча заболевание, связанное с тремером. Через несколько сеансов она заметила, что пациентка преследует ее, поджидает возле кабинета, одним словом находится в состоянии, близком к любовному помешательству. Психически здоровая и до того совершенно гетеросексуальная женщина страстно влюбилась в Бехтереву, поскольку смотрела на нее во время аппаратной стимуляции, которая, как сказала нам Бехтерева, оказалась «приворотом». Пациентке с большим трудом помогла прийти в себя длительная психотерапия, а мы в очередной раз убедились, что мозг таит в себе множество тайн.

Я привела в пример эту историю из-за ее драматургии, а на самом деле к настоящему моменту есть немало научных исследований, подтверждающих связь движения и эмоций. 

Вы можете быть совершенно уверены, что приводя свое тело в подвижный режим, вы одновременно стабилизируете и свое эмоциональное состояние. Этому есть и биохимические, и нейрофизиологические подтверждения. 

Физическая нагрузка позволяет перестроить патологические нейронные системы, то есть прекратить блуждание мыслей и образов по одному и тому же кругу, тем самым обеспечивая выход из гештальт-ловушки, из любовной зависимости, обиды, психологического тупика, горя, вины, страха. 

Энергия, которая уходит на бесконечное перемалывание одних и тех же мыслей, на фабрику по производству лярв, то есть образов, имеющих вампирическую структуру (чем больше вы думаете о них, тем сильнее и значительнее они становятся, тем больше энергии тянут на себя) при занятиях физкультурой идет на раскачку систем организма, каждая из которых способна производить дополнительную энергию для вас. 

А главное, мозг, обнаружив, что вы начали двигаться, принимается вырабатывать энергии больше, и вскоре, когда вы отдыхаете, вас начинает буквально заливать силой.

Конечно, это происходит не сразу. Чтобы получить от физической нагрузки силу и кайф, необходимо уже довольно прилично раскачать свою гормональную систему и укрепить тело.

У людей гиподинамичных, привыкших к неподвижному образу жизни, любое повышение пульса может вызывать тошноту и сильную слабость. Вот почему такие люди приходят в спортзал или на стадион, делают несколько вялых упражнений или через силу пробегают один круг, и в ужасном состоянии возвращаются домой, проклиная себя. 

Если вы относитесь к таким людям, постарайтесь представить свой организм в виде сдувшегося и скомканного шарика. Чтобы расправиться, наполниться энергией и подняться в небо, ему нужно время. Не торопитесь, иначе надорветесь. Поступайте с собой бережно и деликатно. Сделайте хотя бы 100 шагов и похвалите себя за начало. Если вы ни разу не передозируете нагрузку, каждый день вы сможете ее повышать. Если передозируете, вам потребуется отдых для восстановления. 

Поэтому отнеситесь к спорту как к магической практике. Для магической практики главное ритуал, действия ритуалов направлены на изменение внутренней картины мира, его символического ряда. Сделайте круг вокруг дома или простую зарядку и почувствуйте, что ваш энергетический аккумулятор стал чуть больше. Представьте, как мало-помалу он будет расти и вмещать все больше энергии. 

Скоро вы уже не сможете оставаться на месте, движение станет вашей необходимостью. К этому моменту энергии у вас будет намного больше, а склонность застревать в дурном настроении намного меньше. 

Вы не решите все свои проблемы только лишь с помощью физкультуры, однако я не знаю, как можно восстановиться и стать устойчивым, не прибегая к физкультуре совсем. Это то, что вы должны сделать со своим организмом в первую очередь. Все остальное может подождать.

И пожалуйста, не садитесь на жесткую диету, начиная двигаться и наращивая подвижность. Энергии неоткуда будет взяться, если вы начнете истощать мозг. Если вам очень хочется худеть, сократите жиры до пары ложек в день, а простые углеводы замените сложными, но обязательно ешьте свой базовый минимум калорий. Без белков и жиров ваша нервная система не будет работать. Из белка состоят нейроны, а аксоны - из жира. А питается мозг чистой глюкозой, то есть углеводами. Когда углеводов не хватает, мозг расщепляет сначала жиры, но очень недолго, а потом быстро переходит к расщеплению мышц, вы становитесь намного слабее и лишаетесь важнейших систем для производства энергии. Чем больше у вас мышц, тем больше силы, не только физической, но и психической. 

Кроме того, от недостатка углеводов начинается отравление организма ацетоном, из-за расщепления белков. Это самое настоящее самоедство, а самоедство хуже каннибализма. 

Мозгу нужно очень много питательных веществ, и единственная возможность кормить свой мозг, не набирая лишнего веса, - это иметь достаточную мышечную массу и высокую физическую активность. 

Чувствовать себя нормально может только подвижный человек. Все остальные живут в низкоэнергетическом состоянии, то есть не могут обеспечивать себя достаточной энергией.

evo-lutio.livejournal.com

Читайте также:
Как землянам вернуться к жизни. Как очистить свой организм? (Бег ради жизни.)
Бег трусцой значительно продлевает жизнь